以“材料化学工程”理念构建“基于膜过程的中药绿色制造工程理论、技术体系”的探索

中药膜科技具有重大国家科技战略需求,是我国中药制药工业亟需推广的高新技术。中药制药技术主要来源于化学工程领域,其分离技术的提升与产业的升级主要依赖于化学工程的发展。在紧密围绕膜技术在中药制药工业的产业化应用所开展的中药绿色制造关键技术研究工作基础上,结合成功申报"中医药现代化研究"重点专项2019年度项目的若干认知,引入新兴的"材料化学工程"理念,提出"基于膜过程的中药绿色制造工程设计"的理论框架:针对实际应用体系的性质和需求,以实现高通量和高分离因子的统一为目标,根据中药物料复杂体系的化学多元性和药效物质整体观,建立中药水提液"溶液环境"检测技术,基于安全性、有效性对膜技术进行系统考察,开展膜过程优化、工艺集成等工艺设计。在多尺度范围内,特别是在介观尺度揭示中药物料与膜分离介质的"结构、性能与制备"的关系,并对过程设计、生产加工的流程进行模拟,构建中药绿色制造工程的理论基础。致力解决制约我国中药制药工业可持续发展的能源、资源和环境等瓶颈问题,构建中药制药学与材料化学工程交叉研究的学科新生长点。     

基于膜及其集成过程的中药“绿色浓缩”技术研究进展、关键科学问题与对策

中药工业能耗惊人,能耗的重头浓缩工段的蒸汽耗量约占全厂的60%左右,甚至更高。膜浓缩技术具有"能耗小、成本低"的重要优势,但因不同膜过程本身技术原理所造成的各自缺陷,而受到制约。引进国际先进的膜集成设计策略与方法,针对有望适用于中药物料浓缩需求的"反渗透与膜蒸馏集成"的技术关键——浓缩过程对中药物料流变性的劣化及其对膜传质作用的拮抗,以代表性中药复方为实验体系,借鉴流变学理论与计算流体力学(CFD)手段,通过工艺过程动态精密分析,建立"时间-物料流变学特征-膜传质过程"三维模型;融合多学科手段,探索中药物料流变学规律及其对膜浓缩过程的影响,阐述膜浓缩过程对中药物料的传质作用及机制,寻找临界渗透压(反渗透过程)与临界通量(膜蒸馏过程)2个关键工艺参数的平衡点,探索"反渗透"与"膜蒸馏"2种膜过程的优化组合方案。破解膜浓缩工艺中药行业产业化的技术瓶颈,为其成套技术设备研制及工艺设计提供支撑,促进中药制药工程理论和技术创新。     

面向“双碳”目标的中药资源全产业链废弃物及副产物循环利用与循环经济产业发展策略

资源节约集约循环利用,提高资源利用效率是实现碳达峰碳中和(双碳)的重要途径,已成为普遍共识。作为国家战略性资源的中药资源是中医药产业和健康服务业发展的物质基础和根本保障,但随着我国中医药产业的快速增长和产业链的不断拓展延伸,中药资源利用效率低下的问题更加突出,中药废弃物处理和排放过程中造成的资源浪费和环境污染已成为行业发展面临的新的重大问题,引起业内的广泛关注。该文结合“双碳”目标深入探讨中药资源循环利用、循环经济产业发展在碳达峰碳中和中发挥的作用与潜力,以中药资源循环利用典型模式为案例分析中药农业和中药工业过程的循环经济产业在减少碳源和增加碳汇的具体形式,进而提出服务“双碳”减排增效目标的倡议主要包括强化“双碳”目标的政策导向和战略引领作用、构建中药资源全产业链低碳减排客观评价体系、打造中药资源循环利用的产业示范园区、切实推进中药资源全产业链循环经济体系的建立。以期为中药资源产业由线性经济模式向循环经济模式的低碳绿色转型提供示范和参考,为中药资源利用效率提升和可持续发展提供必要支撑,也为中药资源产业低碳高效发展和“双碳”目标的实现提供助力。     

中药产业现代化进程中的专利战略研究

在中药备受推崇的今天,跨国医药公司通过实施专利战略,获取了巨额市场利润,而中国中药企业却存在专利保护意识不强、专利挖掘的规划与管理不够科学、专利布局不够系统等问题,这严重影响了中药产业的发展。针对以上问题,围绕专利挖掘领域的拓展、发明构思的收集整合机制、专利布局类型的协同应用展开研究,以促进专利战略在中药产业现代化进程中得到有效应用。     

中药新药药学研究的思考

为加快药品审评审批速度,国家药品监督管理局颁布一系列鼓励药品创新的政策,申请临床试验实行60日默示许可、建立沟通交流机制等制度。通过分析调整后的中药新药审评思路,充分认识药学阶段性研究的必要性,对中药注册申报不同阶段药学研究的侧重点从药材来源、工艺设计、质量标准建立等方面进行阐述,从而加快中药审评审批进程,为中药新药注册申报提供参考。     

基于膜材料性质的中药化学成分透膜规律研究进展

膜分离技术是21世纪快速发展的高新技术之一,在物质分离中具有高效、节能、环保的特点,已广泛应用于废水处理、食品净化、生物技术、环境保护与优化等工业领域。中药(含复方)来源丰富、化学组成多元化,作为一类特殊的物料,分离操作贯穿整个工艺流程,并且是整个生产过程的主体部分。20世纪90年代起,我国中药制药行业逐渐将新型分离材料及其相关技术,如膜分离技术、大孔吸附树脂技术等用于工业生产。基于膜分离技术的基本原理对近10年来该技术在中药(含复方)分离中的应用进行综述,以期为膜分离技术深入应用于中药(含复方)的高效分离提供参考。     

中药灭菌工艺研究现状及问题分析

灭菌操作作为影响中药及其制剂质量的关键操作单元,直接影响着药品的安全性、有效性及质量稳定性。从有关中药及其制剂灭菌技术的分类、原理、应用现状、优点和存在的问题及对策等方面进行系统分析。中药及其制剂灭菌工艺方法很多,包括干热灭菌、湿热灭菌、辐射灭菌和环氧乙烷气体灭菌等,但是存在较多问题,对中药及其制剂的质量影响非常大。应根据中药及其制剂的性质特征选择适合该中药或剂型的灭菌工艺,加速中药及其制剂灭菌新技术研发和转化。     

耦合技术及其在中药精制分离领域的应用

耦合技术是现代化学工程中一个崭新的研究领域,是利用已有的和新开发的分离技术进行有效组合,或者把两种以上的分离技术合成为一种更有效的分离技术,以达到提高产品选择性和收率,实现过程优化的目的。耦合技术对于解决中药药效物质复杂体系的分离问题具有重要意义,重点介绍了膜及超临界流体、结晶等分离技术在中药及相关生物制药工程中的耦合应用并对其在中药精制分离领域的应用前景进行述评。     

中药生产工艺、单元操作、传递及过程工程学

根据过程工程学的基本理论及发展历史、中药生产过程的发展现状,从系统工程角度分析了中药生产过程各环节的过程工程学特点,分析中药过程工程学这一更为宽广视野的概念,从新的视角对中药过程工程学的研究内容进行了阐述,并探讨了本领域的研究新进展。     

试论建立中药复方提取分离评价体系的科学原则

中药有植物、动物和矿物不同品类,中药复方由这些不同品类中的数种天然产物构成,依据中医药研究与应用的不同需要,可进行不同的提取分离,但这些技术多源于其他学科领域。然而,对这些技术用于中药领域的最优工作状态缺乏科学、合理的评价标准,成为这些技术在中药提取分离应用范围受限的主要原因。借鉴系统科学的原理,探讨建立中药复方提取分离评价体系的科学原则;探索符合中医药内涵的现代提取分离技术与质量评价体系应该是解决这一科学问题的关键所在。     

网络药理学在中药领域中的研究进展与应用策略

中药是一个多成分、多作用靶点和多作用途径的复杂系统,中药及其复方治疗疾病遵循整体观思想。网络药理学是系统生物学的重要组成部分,其整体性、系统性和注重药物间相互作用的特点与中医药学的基本特点相吻合,是一门从系统层面揭示中药对机体调控网络作用的新兴学科,为研究传统中药与现代药理学之间的相互关系搭建了桥梁。综述网络药理学在中药领域中的应用现状和存在的问题,并阐述了网络药理学的研究思路、关键技术及应用方法与策略,以期为采用网络药理学揭示中医药现代科学内涵提供指引和参考。     

中药复方制剂工艺研究问题、模式与策略

中药复方是中医临床用药的主要形式和手段,在保障中药复方制剂安全、有效、稳定、可控的基础上,合理设计中药复方制剂的工艺路线、生产装备和质量控制方法,建立一套符合中药复方制剂特点的工艺研究模式尤为重要。基于中药复方制剂的政策、工艺、装备现状,运用整体观、动态观和辨证观分析中药复方制剂的工艺模式,突破中药复方制剂的研究难点,提出中药复方制剂工艺开发的研究策略,以期为中药复方制剂工艺研究提供参考。     

中药制药工业对膜科学技术的重大需求与关键问题

论述了中药制药工业在获取中药整体药效物质、改造传统工艺、降低能耗、保障产品安全、污水处理、技术创新等方面对膜科学技术的重大需求.分析了制约中药膜分离技术产业化进程的关键问题,并提出相应对策.当前高分子科学和分析技术的进展以及环境友好战略的实施使膜技术步入了快速发展的新阶段,从而为中药生产的提取、分离、浓缩、纯化一体化工程技术的解决提供了保证.同时膜分离技术在与中药体系特性接近的生物大分子的分离、浓缩和纯化上所得到的广泛应用,也从一个侧面说明膜技术如果用于中药生产,应当同样会获得较高的效益.